DE102005026449B4

DE102005026449B4 - Rückhaltevorrichtung zum axialen Fixieren eines im Erdreich verlegten Leitungsrohres

Info

Publication number: DE102005026449B4
Application number: DE102005026449A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Jenne
Original assignee: Terra AG fuer Tiefbautechnik
Current assignee: Terra AG fuer Tiefbautechnik
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2025-06-09
Also published as: GB2427012A; FR2887953A1; GB2427012B; GB0610410D0; DE102005026449A1; FR2887953B1

Abstract

Vorrichtung zum Halten eines im Erdreich verlegten Leitungsrohres (10), das mittels eines durch das Leitungsrohr (10) bewegten Schneidewerkzeuges (16) parallel zu seiner Rohrachse in eine Mehrzahl von Rohrabschnitten (58) zerteilt werden soll, gekennzeichnet durch Verbindungsmittel (26, 40, 42, 48) zum Verbinden des Leitungsrohres (10) oder mindestens eines beim Zerteilen des Leitungsrohres (10) entstehenden Rohrabschnittes (58) mit einem Widerlager (26), das einen Stützkörper (26) mit einer Stützfläche (28), die zur Anlage an einer im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse gerichteten Wand (30) einer Arbeitsgrube (14) bestimmt ist, und mit einer Durchtrittsöffnung (34) für das Schneidewerkzeug hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung zum Halten eines im Erdreich verlegten Leitungsrohres, das mittels eines durch das Leitungsrohr bewegten Schneidewerkzeuges parallel zu seiner Rohrachse in eine Mehrzahl von Rohrabschnitten zerteilt werden soll.
In vielen Ländern bestehen die Trinkwasserleitungen, die zu den einzelnen Hausanschlüssen führen, noch aus Bleirohren. Diese Bleirohre müssen durch Rohre aus ungiftigen Werkstoffen wie z.B. Polyethylen, ersetzt werden. Die Bleirohre haben typischerweise einen Innendurchmesser von ca. 15–30 mm und einen Außendurchmesser von ca. 30–50 mm.

Beim grabenlosen Erneuern alter Versorgungsleitungen geht man typischerweise so vor, dass zunächst straßenseitig eine Arbeitsgrube so geöffnet wird, dass die Hauptwasserleitung frei liegt, an die der Hausanschluss angeschlossen ist. In diese Arbeitsgrube wird eine Seilzugmaschine abgelassen. Anschließend wird hausseitig aus dem Keller oder aus einer kleinen Grube an der Außenseite des Hauses das Zugseil durch das Altrohr geschoben, bis es an der Seilzugmaschine an kommt und dort mit dem Zugmechanismus verbunden wird. Hausseitig werden am Zugseil eine Schneidevorrichtung, ein Aufweitkörper und ein Zugelement für das Neurohr montiert. Diese Elemente werden anschließend mittels der Zugmaschine durch das Altrohr gezogen, wobei das Altrohr aufgeschnitten, die Teile desselben in das Erdreich verdrängt und das Neurohr eingezogen werden. Ein solches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind beispielsweise aus der US 3,181,302 bekannt.

In der Praxis haben sich Probleme mit dem Zerschneiden von Bleirohren ergeben. Diese Bleirohre vertragen eine maximale, am Zugseil angreifende Zugkraft (die als Druck- oder Stauchkraft auf das Bleirohr wirkt) von 10 bis 15 kN. Wird die Zugkraft erhöht, wird das Bleirohr gestaucht. Es wird dann in Längsrichtung zusammengedrückt, wobei seine Wand immer dicker wird, so dass es anschließend nicht mehr zerschnitten werden kann, oder es windet sich wie ein Korkenzieher und kann dann ebenfalls nicht mehr geschnitten werden.

Zur Vermeidung dieses Problems wurde bereits vorgeschlagen, dass in einem ersten Schritt der zu ersetzende Abschnitt des Altrohres auf seiner gesamten Länge ohne Aufweiten des Altrohres zerschnitten wird und dass in einem zweiten Schritt nach Beendigung des Schneidevorganges der Aufweitkörper durch das aufgeschnittene Altrohr gezogen wird. Durch das Trennen von Schneidevorgang und Aufweitvorgang sind die vom Schneidewerkzeug auf das Leitungsrohr ausgeübten Schubkräfte vergleichsweise gering. Dennoch kann die Möglichkeit nicht ganz ausgeschlossen werden, dass das Leitungsrohr beim Aufschneiden in axialer Richtung mitgezogen und dabei gestaucht wird. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass das Leitungsrohr in einem relativ lockeren Untergrund verlegt ist oder dass die Haftung zwischen dem Leitungsrohr und dem es umgebenden Erdreich gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der zuverlässig verhindert werden kann, dass ein aufzuschneidendes, im Erdreich verlegtes Leitungsrohr beim Schneidevorgang axial mitgezogen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfasst die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung Verbindungsmittel zum Verbinden des Leitungsrohres oder mindestens eines beim Zerteilen desselben entstehenden Rohrabschnittes mit einem Widerlager, das einen Stützkörper mit einer Stützfläche, die zur Anlage an einer im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse gerichteten Stützwand einer Arbeitsgrube oder einer Kellerwand bestimmt ist, und mit einer Durchtrittsöffnung für das Schneidewerkzeug hat. Das Widerlager kann auch eine Zugeinrichtung umfassen, mit der das Leitungsrohr bzw. seine Teile aus dem Erdreich herausgezogen werden.

Vorzugsweise sind die Verbindungsmittel als Spannmittel zum Einspannen des Leitungsrohres oder mindestens eines Abschnittes desselben ausgebildet, wobei diese Spannmittel zweckmäßigerweise auf der der Stützfläche abgewandten Rückseite des Stützkörpers angeordnet sind, so dass sie bequem betätigt werden können.

Gemäß einer ersten Ausführungsform umfassen die Spannmittel mindestens ein Spannelement, das gegen eine Spannfläche des Stützkörpers spannbar ist. Zweckmäßigerweise ist dabei der Stützkörper eine die Durchtrittsöffnung aufweisende Stützplatte, deren eine Plattenseite die Stützfläche bildet und deren andere Plattenseite als Spannfläche dient.

Das Spannelement kann von einem Spannflansch gebildet sein, der mit Hilfe von Spannbolzen gegen die Spannfläche spannbar ist, wobei die streifenförmigen Abschnitte des aufgeschnittenen Rohrendes zwischen dem Spannflansch und der Spannfläche einspannbar sind. Bei einer abgewandelten Ausführungsform umfassen die Spannmittel statt eines einzigen Spannflansches eine Mehrzahl von Spannpratzen, die mit Hilfe von Schraubbolzen gegen die Spannfläche spannbar sind. Wird beispielsweise das Rohr in drei Streifen zerschnitten, so wird zweckmäßigerweise jedem Streifen eine Spannpratze zugeordnet. Der Spannflansch kann eine Durchtrittsöffnung für das Schneidewerkzeug haben, die mit der Durchtrittsöffnung in der Stützplatte fluchtet, wenn der Spannflansch an dem Stützkörper montiert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Spannmittel eine Mehrzahl von Spannbacken umfassen, die an dem Stützkörper um die Durchtrittsöffnung herum bezüglich dieser radial verstellbar angeordnet sind. Dies können einzeln verstellbare Spannbacken sein. Es ist aber auch denkbar, die Spannbacken nach Art eines Spannfutters anzuordnen, so dass sie gemeinsam verstellbar sind.

Um den Stützkörper relativ zum zu zerteilenden Leitungsrohr stabil positionieren zu können, trägt der Stützkörper zweckmäßigerweise eine von der Stützfläche ausgehende, koaxial zur Durchtrittsöffnung angeordnete Führungshülse, deren Außendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Schneidewerkzeuges ist. Diese Führungshülse, die beispielsweise eine Länge von 10 bis 15 cm hat, wird koaxial zur zu zerteilenden Leitung in das Erdreich eingetrieben, so dass der Stützkörper relativ zur Leitung zentriert ist.

Die Durchtrittsöffnung kann als kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser ausgebildet sein, welcher dem Durchmesser einer einhüllenden Zylinderfläche um die Schneideklingen des Schneidewerkzeuges entspricht. In einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst die Durchtrittsöffnung ein kreisförmiges Loch, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser des zu zerteilenden Leitungsrohres entspricht, wobei von diesem Loch radial nach außen Schlitze ausgehen, die zum Durchtritt der Schneideklingen des Schneidewerkzeuges bestimmt sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
1 einen schematischen Schnitt durch eine Arbeitsgrube, ein im Erdreich verlegtes zu zerteilendes Leitungsrohr und eine Rückhaltevorrichtung zum axialen Fixieren desselben,
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten Rückhaltevorrichtung,
3 eine Draufsicht auf den Stützkörper einer abgewandelten Ausführungsform der Rückhaltevorrichtung,
4 eine der 3 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in 4.
In 1 ist mit 10 ein Leitungsrohr, beispielsweise ein Bleirohr einer Wasserleitung bezeichnet, das im Erdreich 12 verlegt ist und das erneuert werden soll. Hierzu wird ausgehend von einer Arbeitsgrube 14, die im Erdreich 12 ausgehoben wurde, um ein Ende des Leitungsrohres 10 freizulegen, oder ausgehend von einem Kellerraum ein Schneidewerkzeug 16 mit Hilfe eines Zugseils 18 in Richtung des Pfeiles A durch das Leitungsrohr 10 gezogen. Das Schneidewerkzeug 16 hat einen Zentralkörper 20 und eine Mehrzahl, im vorliegenden Beispiel 3, von dem Zentralkörper 20 radial abstehende Klingen oder Messer 22. Mit Hilfe dieses Schneidewerkzeuges wird das alte Leitungsrohr 10 in eine Reihe von achsparallelen Streifen zerschnitten, die anschließend mit Hilfe eines nicht dargestellten Aufweitkörpers in das das Leitungsrohr 10 umgebende Erdreich verdrängt werden können, um so Raum für das Einziehen eines neuen Leitungsrohres zu schaffen.
Um zu verhindern, dass das Leitungsrohr 10 beim Schneidevorgang in Richtung des Pfeiles A mitgezogen und dabei gestaucht oder ausgelenkt wird, ist eine allgemein mit 24 bezeichnete Rückhaltevorrichtung vorgesehen, die im folgenden beschrieben wird.
Die Rückhaltevorrichtung umfasst einen Stützkörper in Form einer Stützplatte 2b, deren eine Plattenseite als Stützfläche 28 dient, mit der die Stützplatte 26 an einer zur Längsachse des Leitungsrohres 10 im wesentlichen senkrechten Grubenwand 30 anliegt. Die Stützplatte 26 ist mit einer Führungshülse 32 verbunden, die ausgehend von der Stützfläche 28 sich senkrecht zu dieser erstreckt und das der Arbeitsgrube 14 nahe Ende des Leitungsrohres 10 koaxial umgibt, wenn die Rückhaltevorrichtung 24 sich in der in der 1 dargestellten Gebrauchsstellung befindet. Der Innendurchmesser der Führungshülse 32 ist so gewählt, dass das Schneidewerkzeug 16 ungehindert hindurch treten kann, d.h. der Durchmesser der Führungshülse entspricht dem Durchmesser des größten Umkreises der radial abstehenden Klingen 22.
Die Stützplatte 26 hat eine Durchtrittsöffnung 34 für das Schneidewerkzeug 16. Die Durchtrittsöffnung besteht aus einem zur Führungshülse 32 koaxialen kreisförmigen Öffnung 36, deren Durchmesser mindestens gleich dem Außendurchmesser des Leitungsrohres 10 ist und von der radiale Schlitze 38 ausgehen, die zum Durchtritt der Klingen 22 des Schneidewerkzeuges 16 bestimmt sind.
Der Stützplatte 26 ist eine Spannplatte oder ein Spannflansch 40 zugeordnet, der mit Hilfe von Schraubbolzen 42, welche Bohrungen 44 und 46 in dem Spannflansch 40 bzw. der Stützplatte 26 durchsetzen und in Muttern 48 eingreifen, gegen die als Spannfläche 50 ausgebildete Plattenseite der Stützplatte 26 gespannt werden kann. Die Bohrungen 46 in der Stützplatte 26 können auch als Gewindebohrungen ausgeführt sein, so dass die Muttern 48 entfallen können. Der Spannflansch 40 hat eine der Durchtrittsöffnungen 36 in der Stützplatte entsprechende Durchtrittsöffnung 52, die ebenfalls zum Durchtritt des Schneidewerkzeuges 16 bestimmt ist und eine kreisförmige mittlere Öffnung 54 sowie radial von dieser abstehende Schlitze 56 umfasst. Wenn der Spannflansch 40 gegen die Stützplatte 26 gespannt wird, fluchten die Durchtrittsöffnungen 34 und 52 miteinander.
Die Arbeitsgrube 14 wird in der Regel so angelegt, dass ein Ende des Leitungsrohres 10 frei liegt. Anschließend wird die Stützplatte 26 in der in der 1 dargestellten Weise positioniert, so dass das Ende des Leitungsrohres 10 durch die Durchtrittsöffnung 34 hindurch ragt. Anschließend wird das Schneidewerkzeug 16 in das Leitungsrohr 10 eingeführt und dieses auf einer Länge von mindestens 20 bis 30 cm aufgeschnitten. Die dabei entstehenden Materialstreifen 58 werden radial nach außen rechtwinkelig umgebogen, so dass sie an der Spannfläche 50 der Stützplatte 26 anliegen. Dann wird der Spannflansch 40 gegen die Stützplatte 26 gespannt. Sofern die umgebogenen Endabschnitte 58 nicht zu kurz gewählt werden ist damit das Leitungsrohr 10 zuverlässig mit der Rückhaltevorrichtung 24 verbunden, so dass der Schneidevorgang fortgesetzt werden kann, ohne dass die Gefahr eines Nachrutschens oder Mitziehens des Leitungsrohres 10 besteht.
Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß 3 ist der Spannflansch 40 durch einzelne Spannpratzen 60 ersetzt, die ebenfalls mit Hilfe von Schraubbolzen 42 gegen die Stützplatte 26 spannbar sind und von denen jede einen Endabschnitt 58 der beim Zerteilen des Leitungsrohres 10 entstehenden Materialstreifen festhält. Im Übrigen entspricht die Rückhaltevorrichtung der in den 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.
Bei der Ausführungsform gemäß den 4 und 5 werden nicht die Endabschnitte der beim Schneidevorgang entstehenden Materialstreifen eingespannt. Vielmehr wird das Ende des Leitungsrohres 10 mit Hilfe einer Mehrzahl von radial verstellbaren Spannbacken 62 festgehalten. Diese sind in Führungen 64 radial verstellbar geführt, die auf der der Stützfläche 28 abgewandten Seite der Stütz platte 26 angeordnet sind. Die Spannbacken 62 können mit Hilfe von Stellschrauben 66 verstellt werden, die in den Führungen 64 gehalten sind. Auf ihrer dem Leitungsrohr 10 zugewandten Seite haben die Spannbacken 26 Schneiden oder Zähne 68, die sich bei einer Verstellung der Spannbacken 62 radial nach innen in das Material des Leitungsrohres 10 eingraben, so dass das Leitungsrohr 10 an einer axialen Bewegung gehindert ist.
Die Rückhaltevorrichtung 24 kann auch mit einer nicht dargestellten Zugvorrichtung verbunden sein, die es ermöglicht, das Leitungsrohr 10 bzw. die Materialstreifen 58 aus dem Erdreich 12 zu ziehen.

Claims

Vorrichtung zum Halten eines im Erdreich verlegten Leitungsrohres (10), das mittels eines durch das Leitungsrohr (10) bewegten Schneidewerkzeuges (16) parallel zu seiner Rohrachse in eine Mehrzahl von Rohrabschnitten (58) zerteilt werden soll, gekennzeichnet durch Verbindungsmittel (26, 40, 42, 48) zum Verbinden des Leitungsrohres (10) oder mindestens eines beim Zerteilen des Leitungsrohres (10) entstehenden Rohrabschnittes (58) mit einem Widerlager (26), das einen Stützkörper (26) mit einer Stützfläche (28), die zur Anlage an einer im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse gerichteten Wand (30) einer Arbeitsgrube (14) bestimmt ist, und mit einer Durchtrittsöffnung (34) für das Schneidewerkzeug hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager eine Zugeinrichtung zum Ausüben eines axialen Zuges auf die Verbindungsmittel umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel als Spannmittel (26, 40, 42, 48; 26, 60, 42, 48; 62, 64, 66) zum Einspannen des Leitungsrohres (10) oder mindestens eines Abschnittes (58) desselben ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittel (26, 40, 42, 48; 26, 60, 42, 48; 62, 64, 66) auf der der Stützfläche (28) abgewandten Rückseite des Stützkörpers (26) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittel (26, 40, 42, 48; 26, 60, 42, 48; 62, 64, 66) mindestens ein Spannelement (40; 60) umfassen, das gegen eine Spannfläche (50) des Stützkörpers (26) spannbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (26) eine die Durchtrittsöffnung (34) aufweisende Stützplatte ist, deren eine Plattenseite die Stützfläche (28) bildet und deren andere Plattenseite als Spannfläche (50) dient.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement von einem Spannflansch (40) gebildet ist, der mit Hilfe von Spannbolzen (42) gegen die Spannfläche (50) spannbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflansch (40) eine Durchtrittsöffnung (52) zum Durchtritt des Schneidewerkzeuges (16) hat, derart, dass beim Spannen des Spannflansches (40) gegen die Stützplatte (26) die Durchtrittsöffnung (52) in dem Spannflansch (40) mit der Durchtrittsöffnung (34) in der Stützplatte (26) fluchtet.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittel eine Mehrzahl von Spannpratzen (60) umfassen, die mit Hilfe von Schraubbolzen (42) gegen die Spannfläche (50) des Spannkörpers (26) spannbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittel eine Mehrzahl von Spannbacken (62) umfassen, die an dem Stützkörper (26) um die Durchtrittsöffnung (34) herum bezüglich dieser radial verstellbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (26) eine von der Stützfläche (28) ausgehende, koaxial zur Durchtrittsöffnung (34) angeordnete Führungshülse (32) trägt, deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Schneidewerkzeuges (16) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (34) einen kreisförmigen Mittelabschnitt (36) und sich an diesen anschließende radiale Schlitze (38) umfasst, die zum Durchtritt von Rohrschneidemessern (22) bestimmt sind.